概述C#泛型機(jī)制
C#泛型是CLR類型系統(tǒng)的拓展，并且允許開發(fā)者定義那些具有不確定細(xì)節(jié)的類型。為了加強(qiáng)代碼的可拓展性，當(dāng)代碼在實(shí)際執(zhí)行時(shí)細(xì)節(jié)才最終確定。
泛型是微軟.NET Framework 2.0 的一個(gè)特征，并且促使代碼運(yùn)行更快、具有更高的維護(hù)性、更強(qiáng)健。
泛型是CLR機(jī)制的拓展，允許開發(fā)者定義那些具有不確定細(xì)節(jié)的類型。定義為泛型的變量，其類型在最終執(zhí)行時(shí)才根據(jù)特定要求實(shí)現(xiàn)其類型。泛型折射為如下特點(diǎn)：使那些可能減少無用細(xì)節(jié)的代碼實(shí)現(xiàn)成為可能。這種代碼就是泛型。
概覽C#泛型
作為任何一種新技術(shù)，首先問一下“為何有用”是很有好處的。那些對(duì)C++模板熟悉的開發(fā)者會(huì)發(fā)現(xiàn)泛型在代碼組織中發(fā)揮了一個(gè)類似的功能。
然而，因?yàn)榉盒途哂心承└郊右饬x及限制在此并非想對(duì)CLR泛型及C++模板做過多的比較。
CLR泛型的強(qiáng)健性表現(xiàn)為：編譯時(shí)類型的安全、二進(jìn)制代碼的重用、性能及明晰。接下來將簡短地描述這些特點(diǎn)，之后你會(huì)對(duì)此達(dá)到更深刻的理解。舉例：設(shè)定一個(gè)擁有兩個(gè)集的類，SortedList一個(gè)特定對(duì)象集合；GenericSortedList< T>一個(gè)類型T的集合。
類型安全：當(dāng)SortedList添加了一個(gè)字符類型時(shí),存在一個(gè)字符向?qū)ο蟮碾[式轉(zhuǎn)換。同樣，如果自列表檢索一個(gè)字符類型對(duì)象時(shí)，存在一個(gè)自O(shè)bject向字符類型的顯示轉(zhuǎn)換。這種運(yùn)行時(shí)類型安全的缺乏對(duì)開發(fā)者及易于出錯(cuò)很不利。相反，使用了GenericSortedList< String>之后所有的添加及查找方法通過字符參數(shù)來運(yùn)行。由此允許程序在編譯時(shí)而不是運(yùn)行時(shí)對(duì)變量類型進(jìn)行確定及檢查。
二進(jìn)制代碼復(fù)用：開發(fā)者為了維護(hù)性可能會(huì)選擇自SortedList派生一個(gè)SortedListOfStrings（或者利用一種安全類型封裝SortedList)來達(dá)到編譯時(shí)類型安全。通過這種方法實(shí)現(xiàn)的問題在于新代碼需要在實(shí)現(xiàn)類型安全的列表重寫，由此寫代碼會(huì)很吃力。而通過GenericSortedList< T>，所要做的就是實(shí)例化預(yù)期元素類型T。作為一個(gè)附加值，泛型代碼產(chǎn)生于運(yùn)行時(shí)，由此兩種基于未涉及的類型（例如GenericSortedList< String>和GenericSortedList< FileStream>)能夠復(fù)用大部分的JIT編譯代碼。即使擴(kuò)展是不同的集合，這也可以實(shí)現(xiàn)。通過在JIT編譯時(shí)實(shí)現(xiàn)泛型代碼的拓展，CLR機(jī)制自然減少了對(duì)硬盤及內(nèi)存的膨脹并保持類型不同集合間的轉(zhuǎn)換。
性能：這是軟件的基本。如果在JIT編譯時(shí)而不是在執(zhí)行過程中進(jìn)行類型檢查，性能會(huì)得到提高。在托管代碼中，參數(shù)及值的實(shí)例化需要不斷進(jìn)行裝盒及拆盒。避免這樣的實(shí)例化對(duì)性能會(huì)有顯著影響。一個(gè)擁有一百萬個(gè)整型數(shù)的數(shù)組排序泛型方法比非泛型方法快三倍。這是因?yàn)橥耆缘糁档难b盒步驟。同樣對(duì)字符參數(shù)的數(shù)組排序通過泛型方法因不必在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行類型檢查，性能會(huì)會(huì)提高20%。
明晰：C#泛型的明晰有多種形式。首先是限制，限制可以影響泛型代碼的擴(kuò)張；通過泛型，避免了使用C++模板出現(xiàn)的那種未知編譯錯(cuò)誤。在GenericSortedList< T>例子中，集類的作用范圍限定在T能夠?qū)崿F(xiàn)的類型及進(jìn)行排序。當(dāng)然泛型方法也可以通過類型接口而不必使用特定語法來使用。由此，在編譯時(shí)的類型安全增加了程序代碼的明晰。本文將詳細(xì)講解限制、類型拓展以及類型安全。
C#的Generic、Java的Generic、C++的Template三者的不同
C++的模板及Java的泛型基于各自的編譯器。編譯器自實(shí)例化泛型或模板時(shí)構(gòu)造代碼，C++的機(jī)制會(huì)引起代碼膨脹及減少類型重構(gòu)的順滑性；Java的泛型本質(zhì)上是將泛型代碼視為一套自動(dòng)實(shí)例化機(jī)制，這種機(jī)制會(huì)引發(fā)泛型實(shí)例化間的意外類型匹配。
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